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carbonato di litio da spodumene

lithium carbonate from spodumene

Filiera Li2CO3 battery-grade da concentrato di spodumene (Australia, Canada): decrepitazione termica → β-spodumene → attacco solforico → purificazione → carbonatazione.

IRI
chem:lithiumCarbonateFromSpodumenePipeline
Unit Operation
5
Operazioni chimiche
2 (con reazione)
Operazioni fisiche
3
CO₂eq cumulato
6.20 kg/kg
Produzione globale
0.7 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
4 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR spodumeneDecrepitation["decrepitazione spodumene"] spodumeneSulfuricRoasting["attacco solforico β-spodumene"] lithiumLeachingPurification["lisciviazione + purificazione (Ca/Mg)"] lithiumCarbonation["carbonatazione del litio"] liCarbonateDrying["essiccazione + micronizzazione Li2CO3"] spodumeneDecrepitation --> spodumeneSulfuricRoasting spodumeneSulfuricRoasting --> lithiumLeachingPurification lithiumLeachingPurification --> lithiumCarbonation lithiumCarbonation --> liCarbonateDrying in_spodumene(["spodumene"]):::input in_spodumene --> spodumeneDecrepitation out_betaSpodumene(["beta-spodumene"]):::output spodumeneDecrepitation --> out_betaSpodumene in_betaSpodumene(["beta-spodumene"]):::input in_betaSpodumene --> spodumeneSulfuricRoasting in_sulfuricAcid(["acido solforico"]):::input in_sulfuricAcid --> spodumeneSulfuricRoasting out_lithiumSulfateCrude(["Li2SO4 in soluzione grezza"]):::output spodumeneSulfuricRoasting --> out_lithiumSulfateCrude in_lithiumSulfateCrude(["Li2SO4 in soluzione grezza"]):::input in_lithiumSulfateCrude --> lithiumLeachingPurification in_water(["acqua"]):::input in_water --> lithiumLeachingPurification in_sodaAsh(["carbonato di sodio"]):::input in_sodaAsh --> lithiumLeachingPurification out_lithiumSulfate(["solfato di litio"]):::output lithiumLeachingPurification --> out_lithiumSulfate in_lithiumSulfate(["solfato di litio"]):::input in_lithiumSulfate --> lithiumCarbonation in_sodaAsh --> lithiumCarbonation out_lithiumCarbonateCrude(["Li2CO3 umido (pre-essiccazione)"]):::output lithiumCarbonation --> out_lithiumCarbonateCrude in_lithiumCarbonateCrude(["Li2CO3 umido (pre-essiccazione)"]):::input in_lithiumCarbonateCrude --> liCarbonateDrying out_lithiumCarbonate(["carbonato di litio (battery grade)"]):::output liCarbonateDrying --> out_lithiumCarbonate classDef input fill:#e8f4ff,stroke:#06c classDef output fill:#e8ffe8,stroke:#0a7

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
⚙️ decrepitazione spodumene spodumenebeta-spodumene forno rotativo 3.2
🧪 attacco solforico β-spodumene beta-spodumene, acido solforicoLi2SO4 in soluzione grezza forno per attacco solforico 1.0
⚙️ lisciviazione + purificazione (Ca/Mg) Li2SO4 in soluzione grezza, acqua, carbonato di sodiosolfato di litio reattore di purificazione 0.3
🧪 carbonatazione del litio solfato di litio, carbonato di sodioLi2CO3 umido (pre-essiccazione) reattore di carbonatazione 1.5
⚙️ essiccazione + micronizzazione Li2CO3 Li2CO3 umido (pre-essiccazione)carbonato di litio (battery grade) essiccatore flash 0.2

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
attacco solforico β-spodumene 2 LiAlSi2O6 + H2SO4 -> Li2SO4 + Al2O3·2SiO2·H2O + 2 SiO2 (forma semplificata; bilancio non rappresentato) -50.0 kJ/mol
carbonatazione del litio Li2SO4 + Na2CO3 -> Li2CO3 + Na2SO4 -30.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (3)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (1)
▫️ intermedio (2)
🩵 utility (1)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
decrepitazione spodumene 1075–1100 °Catmair
attacco solforico β-spodumene 250–300 °Catmair
lisciviazione + purificazione (Ca/Mg) 60–90 °Catmair
carbonatazione del litio 85–95 °CatmCO2
essiccazione + micronizzazione Li2CO3 100–160 °Catmdry-air

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
decrepitazione spodumene thermal6.0 MJ/kg
attacco solforico β-spodumene thermal1.5 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:lithiumCarbonateFromSpodumenePipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.


Dereferenziabile: chem:lithiumCarbonateFromSpodumenePipeline · ontologia completa · TTL sorgente